El alumno debe adquirir los conocimientos teórico-prácticos que le permitan formarse una opinión crítica sobre la selección, usos, preparación y aplicaciones en servicio de los diferentes materiales. Es decir, el alumno tiene que ser capaz de participar en el diseño de componentes, sistemas y procesos, seleccionando los materiales más adecuados de entre el amplio espectro disponible en la actualidad.



Cursar esta asignatura contribuirá a que el alumno sea capaz de:

- Establecer, considerando los principios básicos de la ingeniería y resistencia de materiales, las especificaciones y el diseño de los equipos e instalaciones idóneas para un proceso.

- Resolver problemas de las materias comunes de la rama industrial, planteados con criterios de calidad, sensibilidad por el medio ambiente y sostenibilidad.

- Utilizar las tecnologías de la información y comunicación aplicadas al aprendizaje a nivel avanzado, y manejar de forma básica las fuentes de información, incluyendo bases de datos específicas.

- Comunicar y transmitir, básicamente, por escrito y de forma oral, los conocimientos, resultados, habilidades y destrezas adquiridos.

1. Introducción: Clasificación de los materiales. Relación estructura-propiedades-procesado. Diseño y Selección de materiales



2. Difusión: Mecanismos de difusión. Estado estacionario y no estacionario. Aplicaciones de la difusión en el procesado de materiales. Sinterización.



3. Equilibrio de fases. Sistemas binarios y ternarios. Microestructuras. Diagramas de importancia tecnológica.



4. Propiedades térmicas: Capacidad calorífica. Dilatación térmica. Conductividad térmica. Esfuerzos térmicos.



5 Materiales metálicos: Clasificación. Procesado de materiales metálicos. Tratamientos térmicos. Aleaciones férreas: aceros y fundiciones. Aleaciones no férreas. Aleaciones ligeras.



6. Materiales cerámicos: Estructura. Propiedades. Procesado de los cerámicos. Arcillas. Vidrios. Refractarios. Cementos. Abrasivos. Zeolitas. Cerámicas avanzadas.



7. Materiales poliméricos. Clasificación. Solubilidad y estabilidad química. Cristalinidad. Comportamiento térmico y mecánico. Tipos de polímeros: plásticos (termoplásticos y termoestables), elastómeros, fibras, películas, ...



8. Materiales compuestos: Clasificación. Función de la fibra y de la matriz. Materiales reforzados por partículas y por fibras. Anisotropía. Materiales en capas.



9. Materiales eléctricos, ópticos y magnéticos Conductores electrónicos e iónicos. Efectos termoeléctricos. Semiconductores. Dieléctricos. Materiales ferroeléctricos y piezoeléctricos. Propiedades ópticas de los diferentes tipos de materiales. Luminiscencia, fosforescencia y láseres. Fibra óptica. Materiales magnéticos duros y blandos. Ferritas. Almacenamiento y grabación magnética. Superconductores.



10. Técnicas de caracterización de materiales Difracción de rayos X. Análisis térmico. Microscopía electrónica. Caracterización espectroscópica: IR, UV-visible, RMN, RPE, XPS.

Las clases magistrales se dedican a la exposición de las propiedades y aplicaciones de los diferentes materiales de uso común, así como de los conceptos teóricos necesarios para la comprensión de los diferentes fenómenos físico-químicos que influyen en su procesado y en las microestructuras que presentan.

En las prácticas de aula se resolverán problemas numéricos sencillos relacionados con ejemplos de aplicación de algunos materiales comunes.

Los alumnos trabajaran de forma autónoma algunos temas seleccionados relacionados con las propiedades eléctricas ópticas y magnéticas de los materiales que se expondrán y discutirán en los seminarios.

1. Evaluación Continua

La contribución de las diferentes partes a la nota final es:

- Examen teórico (test + desarrollo + problemas): 65%.

- Resolución de problemas y casos prácticos en el aula: 25%.

- Realización y defensa de un trabajo: 10%



La nota mínima requerida en cada uno de los apartados es de 4.0



La renuncia a este sistema de evaluación debe ser comunicada por escrito al profesor antes de finalizar la novena semana del curso.



2. Evaluación Final

La nota se determinará al 100% a partir de una única prueba escrita que incluirá cuestiones a desarrollar y problemas.



Para renunciar a este sistema de evaluación basta con no presentarse al examen.



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de la evaluación en los términos descritos con anterioridad, para todo o parte del alumnado matriculado en la asignatura, se atenderán las directrices emitidas por el Rectorado sobre la evaluación en el momento de realizarla

Bibliografía básica

W.D. Callister, D.G. Rethwisch, “Materials Science and Engineering”, 9th ed; John Wiley & Sons, E.E.U.U. (2013). “Ciencia e Ingeniería de Materiales”, traducción de la 9th ed; Ed. Reverté. Barcelona (2016). W.D. Callister, “Materialen zientzia eta ingeniaritza. Hastapenak”, 7th edition; U.P.V./E.H.U. (2011).

Bibliografía de profundización

J.C. Anderson, K.D. Leaver, R.D. Rawlings and J.M. Alexander, "Materials Science for Engineers", 5 Ed, CRC Press Inc., U.K. (2003).
M. F. Ashby y D. R. H. Jones, “Engineering Materials: An introduction to Properties, applications and Design”. 3th edition Elsevier, Oxford (2012).
D.R. Askeland, P.P. Fulay, W.J. Wright, "The Science and Engineering of Materials", 6. Ed. SI, Cengage-Engineering (2012). D.R. Askeland, P.P. Phulé, “Ciencia e Ingeniería de Materiales”, Thomson (2004)
J.F. Shackelford, “Introduction to Materials Science for Engineers”. 7ª ed., Pearson Prentice Hall, NJ (2009). J.F. Shackelford, “Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros”, 6ªEd.; Pearson Prentice Hall, Mexico (2005)
W.F. Smith, J. Hashemi, "Foundations of Materials Science and Engineering", 5. Ed. McGraw-Hill, México (2009). W.F. Smith, J. Hashemi, "Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales", 4. Ed. McGraw-Hill, México (2006)
P.L. Mangonon, “Ciencia de Materiales: Selección y Diseño”; Pearson Educación., Mexico (2001)
J.M. Montes, F.G. Cuevas, J. Cintas, “Ciencia e Ingeniería de los Materiales”. Paraninfo, Madrid (2014)

Revistas

Nature Materials, Chemistry of Materials, Journal of Materials Chemistry